动能 动能定理.ppt

知识回顾（势能）,1、重力势能：物体由于位于高处而具有的能量。,2、重力做功的特点：重力对物体做的功跟路径无关，仅由物体的质量和始末两个位置的高度决定。,3、重力做功和重力势能变化的关系：重力做功等于重力势能的变化。,4、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。,4.4动能动能定理,一、动能,1、定义：物理学中把物体由于运动而具有的能量，叫做动能。,思考：物体动能的大小跟那些因素有关呢？,答：物体的动能大小和质量、速度有关。质量越大，动能越大；速度越大，动能越大。,思考：动能的大小如何计算，其数学表达式是？,x,G,N,解：对物体受力分析：重力、支撑力、拉力、摩擦力，有：,即：,探索动能的数学表达式：,1,2,一、动能,1、定义：物理学中把物体由于运动而具有的能量，叫做动能。,2、定义式（数学表达式）：,3、单位：焦耳（J）,思考：物体做匀速圆周运动时，动能如何变化？,答：动能不变,通过理论推导，我们可以得到一个物理规律：合外力所做的功等于物体动能的变化。,理论推导，有：,实验验证,实验验证：研究合外力做功和动能变化的关系。,实验验证：研究合外力做功和动能变化的关系。,x,G,N,？,分析：,我们可以借用必修1的“探究a与F、m之间的定量关系”的实验，进行”研究合外力做功和动能变化的关系”的实验探究。,？,实验数据的测量与处理（以OB过程为例研究）：,/J,分析数据,验证：成立！合外力所做的功等于物体动能的变化。,OB过程：,二、动能定理,1、内容：合外力所做的功等于物体动能的变化,2、表达式：,3、理解：,(1)合力对物体做的功的理解,(2)标量式,cos,(3)功是过程量，动能是状态量。,W合0，Ek2_Ek1，Ek0,W合0，Ek2_Ek1，Ek0,小结：,1、动能：物体由于运动而具有的能量。,2、动能定理：合外力所做的功等于物体动能的变化。,3、动能定理的应用：解决动力学问题。,课堂练习：为了安全，在公路上行驶的汽车间应保持必要的距离。已知某高速公路限速v=120km/h，假设前方汽车突然停止，后车司机发现这一情况，从发现情况到进行制动操作，汽车通过的位移是17m，制动时汽车受到的阻力为其重力的0.5倍，该高速公路上汽车间的距离至少应为多大？,解;（分析：这是一道动力学的题目，已知受力情况求运动情况。）,要求：运用“动能定理”求解,解：以小车为研究对象，以开始制动到停止为研究过程。,制动过程中，汽车受到重力G，支持力N，摩擦力f。,所以，车间距至少L=x1+x2=17+111=128m,方法一、运用“动能定理”求解,解：从发现情况到停止，汽车经历了两个阶段：匀速行驶；匀减速制动。位移分别为X1=17m，x2待求。,刹车过程，汽车受到重力G，支持力N，摩擦力f。,所以，车间距至少L=x1+x2=17+111=128m,方法二：“牛顿运动定律+运动学公式”求解,对比求解动力学问题的两种方法：“牛顿运动定律+运动学公式”、“动能定理”。,1、“牛顿运动定律+运动学公式”涉及的物理量：F、v0、a、t、vt、x,2、“动能定理”涉及的物理量：F、x、v0、vt、w、Ek,小结：对于恒力作用的动力学问题，两种方法都可以。若不涉及a、t，优先选择使用动能定理。动能定理尤其适合处理变力作用的曲线过程或多过程问题。,课堂练习：在h高处，以初速度v0向水平方向抛出一小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（）,C,应用动能定理解题的基本思路：1、选取研究对象及运动过程；2、分析研究对象的受力情况即各个力对物体的做功情况：受到哪些力，哪些力做了功，并写出各力做功的表达式，求出它们的代数和；3、明确过程的初末状态，写出初末状态的动能的表达式；4、由动能定理列方程求解。,课堂练习：如图所示，bc是位于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道，半径R=0.5m，在c点和水平面相切，小球从b点以初速度v0=0自由滑下，并从c点飞出。取重力加速度g=10m/s2，求：小球从c点飞出时速度的大小？,c,b,1、以小球为研究对象，以小球从b到c